简述风电叶片检测常用的应变传感器及其 中科国风科技有限公司 摘要：风电叶片是风力发电设备的重要组成部分，风电叶片生产制造及运行过程中的缺陷及故障极大的影响了风机的运行效率和安全，为此需对叶片进行检测及监控。本文主要介绍了风电叶片应力检测中使用到的传统电阻应变片式传感器及光纤光栅式传感器的基本原理，着重介绍了更为先进的光纤光栅传感器安装的注意事项，为相关领域的生产及科研人员提供参考。 关键词：风电叶片；检测；电阻应变片；光纤光栅传感器 1.引言 风能是绿色的可再生能源，有良好的发展前景。我国可开发的风能潜力巨大，资源丰富，总的风能可开发量约有1000～1500GW，在国家能源供给中发挥了越来越重要的作用，尤其在“碳中和、碳达峰”的“双碳”目标下，风电更具潜力，必将成为未来能源结构中重要的组成部分。而风机叶片是风电机组的核心部件，一般由玻璃纤维复合材料制成，因其制造工艺的复杂性，在成型过程中难免会出现缺陷;此外，由于工作环境的恶劣性与工况的复杂多变性，在运行过程中也会出现不同程度的损伤。由于风电场大多位于偏远地区，且叶片位于高空，体型巨大，难以安排专人时刻监控叶片运行状态，不能及时发现早期故障易使故障程度加剧，故需使用传感器等测量设备在叶片的安装运行过程中进行检测与监控，应变做为结构健康检测或监测最基础的测量参数，是进行其他参数测量的基础。 2.风电叶片应变检测传感器类型、基本原理及优缺点 1. a. b. 电阻应变片式传感器基本原理 电阻应变片基于应变效应制作的一种应力传感器。其测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化，这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。 图2.1 电阻应变片式传感器示意图 2.2 光纤光栅式应变传感器基本原理 光纤光栅是光纤波导介质中物理结构呈周期性分布，用来改变光在其中传播行径的一种光子器件。光纤布拉格光栅（FBG）是最普遍的一种波长调制型光纤光栅传感器。被测量（应变、温度等）的变化引起光纤光栅中心波长的变化，光纤光栅中心波长的变化与被测量之间具有确定的数学关系，只要准确测量出波长的偏移量，就可以计算出传感器所受应变、温度以及它们的变化量。这种测量方法思路简单，操作方便，可靠性高[1]。 光纤光栅技术是利用紫外曝光技术在光纤芯...
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